1. 前言

2010年上海世博會(huì)場(chǎng)館依水而建，水將是世博園區(qū)的靈魂載體，由天然河道和各種人工景觀(guān)水體及水景小品構(gòu)建起的水景觀(guān)將是世博園區(qū)的特色之一。水景觀(guān)除了美化環(huán)境，利用水體對(duì)周邊小氣候的調(diào)節(jié)功能外，創(chuàng)造舒適宜人的夏季濱水環(huán)境也是其不可忽略的重要方面。目前，世博園區(qū)現(xiàn)有水系水質(zhì)狀況不容樂(lè)觀(guān)，水環(huán)境污染及富營(yíng)養(yǎng)化較為嚴(yán)重。世博會(huì)召開(kāi)期間將經(jīng)歷上海的高溫期，景觀(guān)水體水質(zhì)更易發(fā)生惡化，影響園區(qū)整體生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。根據(jù)世博園區(qū)各類(lèi)景觀(guān)水體形式、水質(zhì)特性以及與人體接觸的密切程度，分析研究各類(lèi)景觀(guān)水體適宜采用的水質(zhì)控制技術(shù)，是世博園區(qū)內(nèi)景觀(guān)水體水質(zhì)控制與維護(hù)技術(shù)保障的重要方面。

2. 世博園區(qū)景觀(guān)水體特征

世博園區(qū)景觀(guān)水體可分天然景觀(guān)河道及人工景觀(guān)水體。根據(jù)人工景觀(guān)水體與人體接觸的密切程度不同，又可分為開(kāi)放性水體（噴霧、嬉戲噴水、水幕等）及封閉型水體（景觀(guān)噴水、流水與水池等）。

2.1天然景觀(guān)河道水質(zhì)

上海世博園選址在黃浦江濱水兩岸。其中，白蓮涇貫穿流浦東園區(qū)的東部，在世博園區(qū)長(zhǎng)約2000米，其水體水質(zhì)直接影響世博園區(qū)整體水景觀(guān)效應(yīng)。白蓮涇上游沿岸受工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活及航運(yùn)對(duì)河道水質(zhì)的影響，以及白蓮涇為潮汐河流，地勢(shì)平坦，流速緩慢，河水回蕩等，不利于污染物的擴(kuò)散和自?xún)簦辗e月累造成河道水質(zhì)污染較為嚴(yán)重，尤其在夏季河道易出現(xiàn)水質(zhì)惡化現(xiàn)象。

2.2 人工景觀(guān)水體特性

流水與水池是最為常見(jiàn)的景觀(guān)水體形式，也是世博園區(qū)水景觀(guān)構(gòu)建的主體。噴霧是利用特殊噴頭將水霧化成細(xì)小微粒，使之漂浮于空氣中，起到降溫、控濕、除塵、消除異味等多種作用，主要應(yīng)用于世博園區(qū)人流密集處，如各場(chǎng)館入口等。還有利用特殊的建筑墻體，形成流動(dòng)的水幕與瀑布，也將成為世博園區(qū)水景觀(guān)構(gòu)建的亮點(diǎn)之一。其中，嬉戲噴水以游客娛樂(lè)為目的，與人體體表直接接觸。園區(qū)內(nèi)各類(lèi)人工景觀(guān)水體分布較為分散，且受水域面積的限制，水體本身自?xún)裟芰^弱。世博會(huì)召開(kāi)期間，夏季高溫及水體污染物質(zhì)的積累又易發(fā)生不同程度的水質(zhì)變劣現(xiàn)象。

3. 世博園區(qū)舒適水環(huán)境水質(zhì)控制技術(shù)

3.1世博園區(qū)景觀(guān)河道水質(zhì)控制技術(shù)

從景觀(guān)河道泥、水、岸三方面出發(fā)，對(duì)天然景觀(guān)河道進(jìn)行全方位水體污染控制及水質(zhì)維護(hù)。

3.1.1 底泥環(huán)保疏浚

底泥是陸源性污染物的主要蓄積場(chǎng)所，也是水體污染的潛在污染源。白蓮涇水體污染問(wèn)題由來(lái)已久，大量的營(yíng)養(yǎng)鹽、有毒有害物質(zhì)沉積在底泥中，成為內(nèi)污染源。研究表明：在外污染源被切斷和治理后，底泥中的污染物會(huì)緩慢地以低濃度方式不斷釋放補(bǔ)充水體中的污染物濃度。因此，為了從根本上解決河道水體污染問(wèn)題，除了阻斷上游及沿岸污染物的排入外，還應(yīng)進(jìn)行環(huán)保疏浚。

國(guó)內(nèi)外均有采用該項(xiàng)措施的成功范例。如瑞典的Trummen湖通過(guò)疏浚使湖水的磷含量減少了90%，平均生物量從75mg/L減少至10mg/L[1]；中國(guó)滇池疏浚一期工程也已成功完成，疏浚污染底泥3.77×106m3，去除總氮39600噸，總磷7900噸[2]。

3.1.2 水體原位生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)

原位修復(fù)技術(shù)不需要搬運(yùn)或輸送污染水體，在受污染區(qū)域直接進(jìn)行水體的原位修復(fù)。目前，應(yīng)用較多的是利用微生物進(jìn)行的原位生物修復(fù)技術(shù)，即向水體中投加經(jīng)過(guò)人為馴化和培養(yǎng)的微生物及適宜的微生物菌劑，或通過(guò)投加無(wú)毒表面活性劑、電子受體等以激活水環(huán)境中本身存在的具有降解污染物能力的土著微生物，從而進(jìn)行生物原位修復(fù)[3]。

針對(duì)世博園區(qū)天然景觀(guān)河道水質(zhì)特點(diǎn)，在原位生物修復(fù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合生態(tài)浮床、生物柵、生態(tài)格網(wǎng)等生態(tài)化水質(zhì)凈化措施，以構(gòu)建微生物、水生植物雙重除污作用的水體原位生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)，達(dá)到美化河道及水質(zhì)保障的目的。

3.1.3 河道生態(tài)護(hù)岸技術(shù)[4]

生態(tài)護(hù)岸建設(shè)的目的在于創(chuàng)造一個(gè)水生與陸生動(dòng)植物高度聚集的生凈帶，同時(shí)起到有效截留過(guò)濾地表徑流，提高水體自?xún)裟芰Φ淖饔谩：拥郎鷳B(tài)護(hù)岸的建設(shè)一改原先河岸渠化、硬質(zhì)化、岸邊植被單一，生態(tài)結(jié)構(gòu)和景觀(guān)功能簡(jiǎn)化的面貌，利于水體生態(tài)系統(tǒng)功能的發(fā)揮，形成優(yōu)美和諧的自然水景。

上海浦東新區(qū)機(jī)場(chǎng)鎮(zhèn)生態(tài)護(hù)岸示范工程是國(guó)內(nèi)對(duì)河道護(hù)岸進(jìn)行生態(tài)修復(fù)并大規(guī)模應(yīng)用的工程實(shí)例。整個(gè)工程對(duì)暢塘港、八一河等6條主要河道進(jìn)行護(hù)坡拆除、拆直取彎，開(kāi)展生態(tài)護(hù)岸建設(shè)，以盡可能保持和恢復(fù)河道特有的自然和生態(tài)景觀(guān)，取得了良好的景觀(guān)和生態(tài)效果。

3.2 世博園區(qū)人工封閉景觀(guān)水體水質(zhì)控制技術(shù)

人工封閉景觀(guān)水體，水體流動(dòng)性差，分布分散。針對(duì)此類(lèi)水體的水質(zhì)控制主要以生態(tài)保育維護(hù)技術(shù)，輔以生物及物化法結(jié)合的水質(zhì)凈化工藝對(duì)水體進(jìn)行循環(huán)處理，使水體中有機(jī)物、氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度維持在較低水平。

3.2.1 生態(tài)保育水質(zhì)維護(hù)技術(shù)

水體生態(tài)保育以維護(hù)水體生態(tài)系統(tǒng)平衡，保持水體自?xún)裟芰�，保障水體充足溶解氧量為目的。適用技術(shù)包括：生態(tài)浮床、生物操縱、充氧曝氣等。

生態(tài)浮床技術(shù)運(yùn)用無(wú)土栽培原理，以高分子材料為載體和基質(zhì)，將原來(lái)只能在陸地種植，對(duì)氮、磷吸收能力強(qiáng)的草本陸生植物，如美人蕉，種植到自然水域水面，以控制水體中氮、磷濃度。生物操縱技術(shù)利用生態(tài)系統(tǒng)食物鏈攝取原理和生物的相生相克關(guān)系，通過(guò)改變水體的生物群落結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到改善水質(zhì)、恢復(fù)生態(tài)平衡的目的。生物操縱是一種耗資少、純自然的水質(zhì)保育技術(shù)。曝氣充氧是景觀(guān)水體常見(jiàn)的水質(zhì)維護(hù)方法，充氧方式有直接底部布管曝氣方式和機(jī)械攪拌曝氣方式。

3.2.2 生物強(qiáng)化循環(huán)凈化技術(shù)

曝氣生物濾池是景觀(guān)水體生物法水質(zhì)凈化技術(shù)的代表，其特點(diǎn)是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節(jié)省了后續(xù)二次沉淀池和污泥回流，處理工藝簡(jiǎn)單。陸洪宇[5]等人應(yīng)用以懸浮填料為濾料的曝氣生物濾池對(duì)蘇州拙政園內(nèi)花園景觀(guān)水體進(jìn)行處理研究。研究表明，該技術(shù)對(duì)COD去除率為40~60%，NH3-N去除率高達(dá)90%左右，出水濁度低于5NTU。

雖然曝氣生物濾池內(nèi)良好的好氧環(huán)境有利于有機(jī)物及氮的生物降解及硝化去除，但對(duì)水中磷的去除效果十分有限。在原有生物法水質(zhì)凈化工藝的基礎(chǔ)上，結(jié)合物化法，利用其對(duì)磷、顆粒物高去除率的特點(diǎn)，對(duì)世博園區(qū)內(nèi)各封閉景觀(guān)水體進(jìn)行循環(huán)處理。馬驥[6]等人以大學(xué)校園內(nèi)的生活污水為處理對(duì)象，以氯化鋁為除磷藥劑進(jìn)行曝氣生物濾池強(qiáng)化除磷運(yùn)行效果研究。結(jié)果表明，當(dāng)氣水比為5:1，投加系數(shù)（氯化鋁物質(zhì)的量濃度與水中TP的物質(zhì)的量濃度之比）為1.75時(shí)，出水TP濃度達(dá)到0.5mg/L以下。生物技術(shù)與物化相結(jié)合可實(shí)現(xiàn)水體的高效除磷脫氮，對(duì)世博園內(nèi)人工封閉景觀(guān)水體水質(zhì)控制有重要意義。

3.3 世博園區(qū)人工開(kāi)放景觀(guān)水體水質(zhì)控制技術(shù)

開(kāi)放景觀(guān)水體包括噴霧、嬉戲噴水、水幕。此類(lèi)水體與人體直接接觸機(jī)會(huì)較多，特別是噴霧，所形成的細(xì)小霧滴易通過(guò)人體呼吸作用進(jìn)入體內(nèi)。因此，針對(duì)此類(lèi)水體的水質(zhì)保障，應(yīng)以水體水質(zhì)安全性為首要原則。

3.3.1 水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)的選擇

雖然噴霧、嬉戲噴水、水幕屬景觀(guān)水體范疇，但由于其特殊的水體形式，在水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)的選擇上不宜以普通景觀(guān)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量。噴霧水由于存有進(jìn)入人體體內(nèi)的可能，在水源的選用上應(yīng)采用自來(lái)水，以相關(guān)生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)作為其水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)。嬉戲噴水、水幕應(yīng)采用游泳場(chǎng)所用水標(biāo)準(zhǔn)作為其水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)。

3.3.2 循環(huán)凈化消毒技術(shù)

嬉戲噴水、水幕水質(zhì)控制技術(shù)可參考游泳池池水循環(huán)凈化消毒工藝。目前，游泳場(chǎng)所常用水體凈化工藝為：預(yù)過(guò)濾+壓力過(guò)濾器+消毒。預(yù)過(guò)濾工序以去除水體中漂浮物，以防止后續(xù)過(guò)濾裝置及循環(huán)水泵的堵塞，影響正常運(yùn)行。壓力過(guò)濾器采用石英砂或無(wú)煙煤為濾料，設(shè)置有進(jìn)水、出水、沖洗、泄水和放氣等配管，同時(shí)設(shè)有檢修孔、觀(guān)察孔、取樣管和壓差計(jì)等，以便裝置的日常維護(hù)與檢測(cè)。消毒可采用紫外線(xiàn)等對(duì)環(huán)境更為安全的消毒方法。

4. 結(jié)語(yǔ)

優(yōu)美、舒適的水環(huán)境體現(xiàn)在以人為本，以水為境所構(gòu)建的生態(tài)空間中。為了營(yíng)造世博園區(qū)內(nèi)舒適的水環(huán)境，水體水質(zhì)的保障與維護(hù)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的基礎(chǔ)。根據(jù)世博園區(qū)內(nèi)各景觀(guān)水體的特殊性，采用不同的水質(zhì)控制技術(shù)，形成世博園區(qū)景觀(guān)水體水質(zhì)控制技術(shù)集成，結(jié)合水體評(píng)估與管理體系，水體水質(zhì)監(jiān)測(cè)、污染事件預(yù)警、處置系統(tǒng)及水體合理化布局等，構(gòu)建舒適水環(huán)境的技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)“城市讓生活更美好，水讓城市更美麗”。

參考文獻(xiàn)

[1] 任炳相, 黃友璋, 蔣澄宇. 江蘇省太湖污染防治概述, 環(huán)境導(dǎo)報(bào), 1998(1): 23-26.

[2] 金相燦, 劉鴻亮, 屠清瑛等. 中國(guó)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化. 北京: 中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社, 1990: 151-169, 343-372.

[3] 李繼洲, 胡磊. 污染水體的原位生物修復(fù)研究初探. 四川環(huán)境, 2005, 24(1): 1-3, 26.

[4] 孫宜敏. 城市水體護(hù)岸生態(tài)設(shè)計(jì)的原則與實(shí)例. 上海建設(shè)科技, 2004, 1: 10-12.

[5] 陸洪宇. 改進(jìn)型曝氣生物濾池對(duì)景觀(guān)水處理的試驗(yàn)研究. 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2005: 114-116.

[6] 馬驥. 上向流曝氣生物濾池性能及其化學(xué)強(qiáng)化除磷研究. 華南理工大學(xué), 2005: 54-55.

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